專利名稱：粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固化劑，尤其涉及一種粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑。
背景技術(shù)：
近幾十年來，隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家如美國、日本、澳大利亞、韓國、德國、加拿大等國家對土壤固化技術(shù)進(jìn)行了深層次的開發(fā)，技術(shù)水平有了長足的進(jìn)步，固化穩(wěn)定土的材料由傳統(tǒng)的水泥、石灰、礦渣等發(fā)展到專門用來固化土壤的土壤固化劑。在這些國家里，土壤固化劑作為一種有品牌的商品被專門的企業(yè)生產(chǎn)制造，并被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中，如美國路邦(ROADBOUND)、日本UKC公司土壤固化劑和日本住友株式會社土壤固化劑等。我國的土壤固化技術(shù)目前大約處于國外的六七十年代水平，固化穩(wěn)定的材料仍然是較為單一的水泥、消石灰、石灰或者這些材料簡單的混合，缺乏系統(tǒng)的研究和開發(fā)。為了改變這種落后的現(xiàn)狀，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，國內(nèi)已經(jīng)開展了這方面的研究工作。國內(nèi)有關(guān)單位于1994年從日本引進(jìn)了具有90年代先進(jìn)水平的無公害高性能土壤固化劑，幾年來經(jīng)過努力消化，反復(fù)試驗(yàn)已實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的國產(chǎn)化并具有了很高的性價比，主要由北京奧特塞特、海南筑車、北京大學(xué)、北京路邦、浙江大學(xué)等單位研究開發(fā)。其中較好的是北京中土奧特塞特科技發(fā)展有限公司開發(fā)的Aufht-Set系列土壤固化劑(C1型、D1型、B1型等)，目前已經(jīng)形成規(guī)模生產(chǎn)，并開始應(yīng)用于道路工程、水利工程等等。但遺憾的是專門用于固化穩(wěn)定粉土砂土的土壤固化劑很少，而且國內(nèi)外研究粉土砂土固化穩(wěn)定的學(xué)者不多，這就給粉土砂土質(zhì)區(qū)域的公路建設(shè)帶來了一個較為重要的技術(shù)問題，也是一個值得深入研究的技術(shù)難題。為了控制邊坡土層的沖刷破壞，工程上常采用網(wǎng)格、噴灑混凝土等邊坡穩(wěn)定方法，從經(jīng)濟(jì)和景觀的角度，人們更多地采用植物的方法，但對于陡的砂土或粉土質(zhì)邊坡，必須能有效地保持邊坡的土層和其中的水分以利于植物或草的快速生長并覆蓋于邊坡表面。
三、技術(shù)內(nèi)容技術(shù)問題 本發(fā)明提供一種造價低廉的粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，它能使使用本發(fā)明后的邊坡粉土或砂質(zhì)土具有無側(cè)限抗壓強(qiáng)度高和抗沖刷能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)方案 一種粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，包括氯化亞鐵和氫氧化鈣，其配比(體積比)為氯化亞鐵10％～70％，氫氧化鈣30％～90％。
有益效果經(jīng)本發(fā)明穩(wěn)定的粉土或砂質(zhì)土具有較大的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，其28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)40-50Kpa，比未使用該固化劑直接噴淋等量水的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度提高4-5倍。粉土在本發(fā)明作用下無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)如下①試驗(yàn)?zāi)康难芯糠弁猎诠袒瘎┳饔孟缕錈o側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨齡期的變化關(guān)系，確定固化劑的不同配比及其用量對粉土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響；②試驗(yàn)方案本試驗(yàn)采用的試塊規(guī)格均為7cm×7cm×7cm，每組各3塊。固化劑配比即Ca(OH)2與FeCl2溶液的體積比分別為0∶100、30∶70、50∶50和100∶0四種，每種固化劑的用量(重量比)分別為5％，2％，1％和0％四種，分別制備養(yǎng)護(hù)齡期為1天，3天，7天，14天，28天的試塊一組(3塊)。共制備試塊65(3×4×5)組。在自然條件下養(yǎng)護(hù)至齡期，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。 ③結(jié)論(1)在相同用量的固化劑作用下，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度依次為只有FeCl2＞FeCl2∶Ca(OH)2(7∶3)和FeCl2∶Ca(OH)2(50∶50)＞只有Ca(OH)2。FeCl2∶Ca(OH)2(70∶30)和FeCl2∶Ca(OH)2(50∶50)兩者的作用效果無明顯差別；(2)隨固化劑用量的增加，粉土強(qiáng)度明顯提高。各種固化劑在1％～5％的用量范圍內(nèi)，作用效果幾乎成線性增長；(3)粉土在固化劑作用下，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度都有較大提高。28天粉土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到24～66kPa，比未使用該固化劑直接噴淋等量水的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度提高5倍；(4)粉土在固化劑作用下，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨齡期的增長而增長，尤其在前14天內(nèi)其強(qiáng)度增長明顯。14天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)28天強(qiáng)度的80～90％；(5)考慮到固化效果及其經(jīng)濟(jì)因素，粉土中加入的固化劑的最佳用量為5％。此外，本發(fā)明還具有抗沖刷能力強(qiáng)\成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
四、具體實(shí)施方案實(shí)施例1 一種粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，包括氯化亞鐵和氫氧化鈣，其配比(體積比)為氯化亞鐵10％～70％，氫氧化鈣30％～90％，本實(shí)施例還包括水玻璃，水玻璃占氯化亞鐵和氫氧化鈣總量的0～10％。
實(shí)施例2 本實(shí)施例由氯化亞鐵和氫氧化鈣組成，其配比(體積比)可選用10％∶90％，70％∶30％或40％∶60％。。
實(shí)施例3 本實(shí)施例由氯化亞鐵、氫氧化鈣(Ca(OH)2)和水玻璃(Na2SiO3·nH2O)組成，其配比(體積比)為氯化亞鐵占10％～70％，氫氧化鈣占30％～90％，玻璃占氯化亞鐵和氫氧化鈣總量的0～10％。
實(shí)施例4 本實(shí)施例包括氯化亞鐵、氫氧化鈣和水玻璃，其配比(體積比)為氯化亞鐵50％～70％，氫氧化鈣30％～50％，水玻璃占氯化亞鐵和氫氧化鈣總量的3～7％。
實(shí)施例5 本實(shí)施例由氯化亞鐵、氫氧化鈣和水玻璃組成，其配比(體積比)為氯化亞鐵50％～70％，氫氧化鈣30％～50％，水玻璃占氯化亞鐵和氫氧化鈣總量的3～7％。
本發(fā)明利用氯化亞鐵水溶液在常溫下與石灰水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵納米粒子，并迅速噴淋在邊坡的表土層，F(xiàn)e(OH)2納米粒子能迅速地附著在土顆粒表面，并與空氣中的氧氣等酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成鐵的氧化物，從而使土顆粒粘合在一起，達(dá)到快速固化的效果。堿性激發(fā)劑(水玻璃)主要是為了提高粉土或砂土漿體的強(qiáng)度并具有抗收縮性能，粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑的配制及使用方法如下將固體氯化亞鐵配成0.1mol/L水溶液，石灰水是飽和石灰水，使用前先將氯化亞鐵水溶液稀釋100倍，再加入等摩爾量的澄清石灰水及適量的水玻璃，攪拌后迅速噴淋在邊坡表面，經(jīng)一天左右干燥即可。
權(quán)利要求
1.一種粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，其特征在于包括氯化亞鐵和氫氧化鈣，其配比(體積比)為氯化亞鐵10％～70％，氫氧化鈣30％～90％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，其特征在于還包括水玻璃，水玻璃占氯化亞鐵和氫氧化鈣總量的0～10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，其特征在于氯化亞鐵和氫氧化鈣的配比(體積比)為氯化亞鐵50％～70％，氫氧化鈣30％～50％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，其特征在于水玻璃占氯化亞鐵和氫氧化鈣總量的3～7％。
全文摘要
一種粉土砂土質(zhì)邊坡快速固化劑，包括氯化亞鐵和氫氧化鈣，其配比(體積比)為氯化亞鐵10％～70％，氫氧化鈣30％～90％。經(jīng)本發(fā)明穩(wěn)定的粉土或砂質(zhì)土具有較大的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，其28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)40－50kPa，比未使用該固化劑直接噴淋等量水的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度提高4－5倍。粉土在固化劑作用下，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度都有較大提高。28天粉土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到24～66kPa，比未使用該固化劑直接噴淋等量水的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度提高5倍；此外，本發(fā)明還具有抗沖刷能力強(qiáng)，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E02D3/12GK1469015SQ0313193
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者劉松玉, 朱志鐸 申請人:東南大學(xué)